CN101602365A - 车辆动力传递系统的控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆动力传递系统的控制器。在自动变速单元(20)进行变速时，当发动机转速(NE)由于第一电动机(M1)和第二电动机(M2)进行的转矩降低控制而增大时，预先限制发动机转速(NE)的上限(NMAX)的发动机上限设定单元(86)抑制发动机转速(NE)的增大，从而防止发动机转速(NE)到达高转速区域。

Description

车辆动力传递系统的控制器
技术领域
本发明涉及一种车辆动力传递系统，所述车辆动力传递系统包括电差动单元和变速单元，所述电差动单元包括具有输入轴和输出轴的差动机构以及电动机，并且允许通过控制与所述差动机构的旋转元件连接的所述电动机的运转状态来控制与发动机连接的所述输入轴的转速和所述输出轴的转速之间的差动状态，所述变速单元布置在所述电差动单元和驱动轮之间的动力传递路径中，并且所述车辆动力传递系统将所述发动机的动力传递至所述驱动轮。更具体地，本发明涉及一种用于在所述变速单元变速时抑制发动机转速增大的技术。
背景技术
存在一种已知的包括电差动单元的车辆动力传递系统。电差动单元包括具有输入轴和输出轴的差动机构以及电动机。电差动单元允许通过控制与差动机构的旋转元件连接的所述电动机的运转状态来控制与发动机连接的所述输入轴的转速和所述输出轴的转速之间的差动状态。在上述车辆动力传递系统中，差动机构例如由行星齿轮组形成。于是，来自发动机的动力的主要部分通过差动机构的差动作用机械地传递至驱动轮，而来自发动机的动力的其余部分从第一电动机经电气路径电气地传递至第二电动机。这样，差动状态被电气地控制，就是说，电差动单元的速比被适当地改变。这样，车辆动力传递系统被控制成在将发动机维持在最佳旋转状态的同时驱动车辆。这能够改善燃料经济性。日本专利申请公报No.2006-335127(JP-A-2006-335127)记载了上述车辆动力传递系统的一个示例。JP-A-2006-335127记载了一种用于在变速单元变速时通过使用电动机(或发动机)进行的转矩降低和发动机转速增大来抑制变速冲击的技术。
顺便提及，在JP-A-2006-335127记载的车辆动力传递系统中，在变速单元变速时使用电动机(或发动机)来进行转矩降低控制。但是，例如，当蓄电装置的充电水平在由于发动机冷却剂温度降低而不能由发动机降低转矩的状态下达到过充电状态时等等，由电动机实现的转矩降低量受限。这可能导致变速冲击未被充分消除的状况。因此，发动机转速增大以便使用发动机的惯性，从而确保转矩降低量。但是，当由电动机实现的转矩降低量如上所述地受限时，发动机转速的增大量增大。因此，存在发动机转速到达高转速区域(超速)的可能性。此外，随着发动机转速到达高转速区域，为了降低发动机转速，电子节气门被关闭以限制发动机转矩，并且发动机转矩限制可能引起变速冲击。但是，尚不存在解决上述问题的有效措施。
发明内容
本发明提供一种车辆动力传递系统的控制器，所述车辆动力传递系统包括电差动单元和变速单元，所述电差动单元包括具有输入轴和输出轴的差动机构以及电动机，并且允许通过控制与所述差动机构的旋转元件连接的所述电动机的运转状态来控制与发动机连接的所述输入轴的转速和所述输出轴的转速之间的差动状态，所述变速单元布置在所述电差动单元和驱动轮之间的动力传递路径中，并且所述车辆动力传递系统将所述发动机的动力传递至所述驱动轮，其中所述车辆动力传递系统的所述控制器能够在所述变速单元进行变速时通过防止发动机转速到达高转速区域来防止发动机转矩限制和变速冲击。
本发明的一个方面提供一种车辆动力传递系统的控制器，所述车辆动力传递系统包括电差动单元和变速单元，所述电差动单元包括具有输入轴和输出轴的差动机构以及电动机，并且允许通过控制与所述差动机构的旋转元件连接的所述电动机的运转状态来控制与发动机连接的所述输入轴的转速和所述输出轴的转速之间的差动状态，所述变速单元布置在所述电差动单元和驱动轮之间的动力传递路径中，并且所述车辆动力传递系统将所述发动机的动力传递至所述驱动轮，其中所述车辆动力传递系统控制器包括发动机上限设定装置，当所述变速单元进行变速时，所述发动机上限设定装置在所述发动机的转速由于由所述电动机进行的转矩降低控制而增大时预先限制所述发动机的转速的上限。
通过上述构型，所述车辆动力传递系统控制器包括发动机上限设定装置，当所述变速单元进行变速时，所述发动机上限设定装置在所述发动机的转速由于由所述电动机进行的转矩降低控制而增大时预先限制所述发动机的转速的上限。这样，发动机转速的增大被抑制，并且防止了发动机转速到达高转速区域。此外，据此，防止了例如通过关闭电子节气门而导致的发动机转矩限制。这样，能防止与发动机转矩限制有关的变速冲击。
在所述车辆动力传递系统控制器中，当所述发动机的转矩限制被禁止时，所述发动机上限设定装置可切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，当所述发动机的转矩限制被禁止时，所述发动机上限设定装置切换所述发动机的转速的所述上限。这样，当发动机转矩限制被禁止时，就是说，当发动机转速趋于到达高转速区域时，发动机转速的上限被切换为期望值。这样，即使在发动机转速随着变速单元的变速的进行而增大时，也能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于在所述变速单元开始变速时所述发动机的转速作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于在所述变速单元开始变速时所述发动机的转速作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，当变速单元开始变速时的发动机转速处于高转速区域内时，发动机转速的上限被切换为期望值。这样，即使在发动机转速随着变速单元的变速的进行而增大时，也能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，当变速单元开始变速时的发动机转速处于低转速区域内时，即使在所述上限不被切换时发动机转速也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，可降低由于上述控制而引起的控制负荷。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于在所述变速单元变速时所需的转矩降低量作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于在所述变速单元变速时所需的转矩降低量作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，当所需的转矩降低量大大高于能由电动机确保的转矩降低量时，发动机转速的上限被切换为期望值。这样，即使在发动机转速随着变速单元的变速的进行而增大时，也能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，当所需的转矩降低量能充分地电动机确保时，即使在发动机转速的上限不被切换时发动机转速也不会到达高转速区域，因而将不会进行上述控制。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于来自所述发动机的输入转矩作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于来自所述发动机的输入转矩作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，当来自发动机的输入转矩大时，发动机转速在变速单元变速时趋于到达高转速区域。这样，发动机转速的上限被切换为期望值。通过这样做，即使在发动机转速随着变速单元的变速的进行而增大时，也能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，当输入转矩小时，即使在发动机转速的上限不被切换时发动机转速也不会到达高转速区域，因而将不会进行上述控制。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于车速作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于车速作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，当车速处于高车速区域内时，转矩降低量大，因而发动机转速趋于到达高转速区域。于是，通过将发动机转速的上限切换为期望值，能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，当车速处于低车速区域内时，转矩降低量小。这样，即使在发动机转速的上限不被切换时发动机转速也不会到达高转速区域，因而将不会进行上述控制。这样，可降低由于上述控制而引起的控制负荷。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于蓄电装置的充电/放电极限作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于蓄电装置的充电/放电极限作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，当蓄电装置的充电状态超过充电极限时，由电动机进行的发电被限制。这限制了能由电动机确保(消除)的转矩降低量。这样，发动机转速增大并趋于到达高转速区域。但是，通过将发动机转速的上限预先切换为期望值，能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，当由电动机进行的发电未受限制并且能由电动机充分地确保(消除)转矩降低量时，即使在发动机转速的上限不被切换时发动机转速也不会到达高转速区域，因而将不会进行上述控制。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于加速器操作量作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于加速器操作量作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，当加速器操作量大时，发动机转速在变速单元变速时趋于到达高转速区域。于是，通过切换发动机转速的上限，能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，当加速器操作量小时，即使在发动机转速的上限不被切换时发动机转速也不会到达高转速区域，因而将不会进行上述控制。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于所述变速单元的变速模式作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于所述变速单元的变速模式作出关于所述发动机上限设定装置是否切换所述发动机的转速的所述上限的判定。这样，发动机的转速的上限被适当地切换。例如，对于在变速单元变速时具有大的转速变化的变速的情况，发动机转速在变速单元变速时趋于到达高转速区域。在上述情况下，通过将发动机转速的上限切换为期望值，能有效地防止发动机转速到达高转速区域。另一方面，对于不会将发动机转速增大到高转速区域的变速的情况，将不会进行上述控制。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于在所述变速单元变速时所需的转矩降低量切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于在所述变速单元变速时所需的转矩降低量切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于转矩降低量将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。例如，发动机转速的上限随着转矩降低量增大而减小，从而能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于来自所述发动机的输入转矩切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于来自所述发动机的输入转矩切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于输入转矩将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。例如，发动机转速的上限随着输入转矩增大而减小，从而能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于车速切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于车速切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于车速将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。例如，发动机转速的上限随着车速升高而被切换为较低值。这样，能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于蓄电装置的充电/放电极限切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于蓄电装置的充电/放电极限切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于蓄电装置的充电/放电极限将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于加速器操作量切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于加速器操作量切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于加速器操作量将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。例如，发动机转速的上限随着加速器操作量增大而减小，从而能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于所述变速单元的变速模式切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于所述变速单元的变速模式切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于变速单元的变速模式将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。例如，对于变速单元的趋于使发动机转速到达高转速区域的变速，发动机转速的上限减小。这样，能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
在所述车辆动力传递系统控制器中，可基于所述发动机的超速判定转速切换所述发动机的转速的所述上限。
通过上述车辆动力传递系统控制器，基于所述发动机的超速判定转速切换所述发动机的转速的所述上限。这样，基于超速判定转速将发动机转速的上限切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速到达高转速区域。
所述变速单元可自动地变速。通过这样做，所述变速单元基于车辆的状态自动地变速为期望的速比，并且能获得期望的驱动力。
所述电差动单元可以是由差动齿轮和两个电动机形成的电无级变速单元。通过这样做，通过控制所述两个电动机，能控制构成所述差动齿轮的预定旋转元件的转速，从而能无级地和自由地改变所述电差动单元的速比。
所述变速单元可以是有级变速单元，从而所述变速单元能以有级的方式改变速比。
附图说明
在下面参照附图对本发明的示例性实施例的详细说明中描述本发明的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中类似的附图标记表示类似的元件，其中：
图1的概略图示出根据本发明一个示例性实施例的用于混合动力车辆的动力传递系统的构型；
图2是示出在图1所示的动力传递系统的变速操作中使用的被操作的液压摩擦接合元件的组合的工作表；
图3的共线图示出图1所示的动力传递系统中各档位下的相对转速；
图4的视图示出输入到为图1所示的动力传递系统设置的电子控制单元的信号和从该电子控制单元输出的信号；
图5是与在液压控制系统中控制离合器C和制动器B的液压致动器的操作的线性电磁阀相关的回路图；
图6是应用于根据所述实施例的动力传递系统的变速操作装置的示例，该变速操作装置配备有变速杆并且被操作以选择多种类型的变速位置；
图7的功能框图示出图4所示的电子控制单元的控制功能的相关部分；
图8是在根据所述实施例的动力传递系统的变速控制中使用的变速线脉谱图的示例，并且是在发动机运行模式和电动机运行模式被切换的驱动源切换控制中使用的驱动源脉谱图的示例，还是示出变速线脉谱图和驱动源脉谱图之间的关系的脉谱图；
图9是示出发动机的最佳燃料消耗曲线的燃料消耗脉谱图的示例；
图10是变速期间发动机转速的上限的示例，该上限由根据所述实施例的发动机上限设定单元来设定；
图11的流程图示出根据所述实施例的电子控制单元的控制操作，通过所述控制操作在自动变速单元变速时可防止发动机转速到达高转速区域；
图12的时序图示出根据所述实施例的电子控制单元的控制操作，通过所述控制操作在自动变速单元变速时可防止发动机转速到达高转速区域；
图13是共线图的一部分(图3的左侧)的放大视图，示出了图3所示的共线图中的差动单元的旋转状态。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的一个实施例。应注意，在下面的实施例中，图示在适当时被简化或变形，并且各个部分的比例、形状等不总是精确绘制的。
图1的概略图示出构成根据本发明实施例的用于混合动力车辆的动力传递系统的一部分的变速机构10。如图1所示，变速机构10包括输入轴14、差动机构11、自动变速单元20和输出轴22，它们彼此串联地共轴布置在变速器壳体12(下文中称作壳体12)中。壳体12用作非旋转部件并且固定在车身上。输入轴14用作输入旋转部件。差动单元11用作无级变速单元，并且直接连接到输入轴14或经由脉动吸收阻尼器(减振器)(未示出)等间接连接到输入轴14。自动变速单元20用作动力传递单元，并且经由动力传递部件(动力传递轴)18串联连接在差动单元11和驱动轮34(见图7)之间的动力传递路径中。输出轴22用作输出旋转部件，并且连接到自动变速单元20。变速机构10例如适合用在变速机构10相对于车辆纵向安装的发动机前置后轮驱动(FR)车辆中。变速机构10设置在成对的驱动轮34和发动机8之间，发动机8是内燃机，例如汽油机和柴油机，作为用于推进车辆的驱动源。发动机8直接连接到输入轴14或经由脉动吸收阻尼器(未示出)间接连接到输入轴14。变速机构10将来自发动机8的动力相继经构成动力传递路径一部分的差动齿轮单元(最终减速齿轮)32(见图7)、一对车轴等传递到所述一对驱动轮34。应注意，根据本实施例的变速机构10对应于车辆动力传递系统，差动单元11对应于电差动单元，自动变速单元20对应于变速单元。
这样，在根据本实施例的变速机构10中，发动机8直接连接到差动单元11。“直接连接”是指发动机8连接到差动单元11而在它们之间没有设置诸如变矩器和液力耦合器之类的液力传递装置，并且上述经由脉动吸收阻尼器等的连接也包括在所述直接连接中。应注意，变速机构10关于其轴线对称地形成，因而在图1的概略图中省略了轴线下方的下半部分。对于下面的实施例也是如此。
差动单元11包括第一电动机M1、动力分配机构16和第二电动机M2。动力分配机构16是机械地分配发动机8的输入到输入轴14的输出的机械机构，并且用作将发动机8的输出分配到第一电动机M1和动力传递部件18的差动机构。第二电动机M2操作性地连接到动力传递部件18以与动力传递部件18一体地旋转。根据本实施例的第一电动机M1和第二电动机M2是也具有发电功能的所谓的电动发电机。第一电动机M1至少具有用于产生反作用力的发电机(发电)功能。第二电动机M2至少具有作为用于推进车辆的驱动源而输出驱动力的电机(电动机)功能。应注意，第一电动机M1和第二电动机M2对应于根据本发明方面的电动机。
用作差动机构的动力分配机构16主要由具有例如约“0.418”的预定传动比ρ1的单小齿轮式的第一行星齿轮组24形成。第一行星齿轮组24包括作为旋转元件(元件)的第一太阳齿轮S1、第一行星齿轮P1、第一行星架CA1和第一齿圈R1。第一行星架CA1可旋转和可回转地支承第一行星齿轮P1。第一齿圈R1经第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合。在第一太阳齿轮S1的齿数为ZS1而第一齿圈R1的齿数为ZR1时，上述传动比ρ1为ZS1/ZR1。
在动力分配机构16中，第一行星架CA1连接至输入轴14，即连接至发动机8，第一太阳齿轮S1连接至第一电动机M1，而第一齿圈R1连接至动力传递部件18。如此构造的动力分配机构16被置于差动状态，其中第一行星齿轮组24的三个元件即第一太阳齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1分别可相对于彼此旋转并且差动作用可实现，即差动作用可用。这样，发动机8的输出在第一电动机M1和动力传递部件18之间分配，发动机8的所分配输出的一部分使第一电动机M1产生电能，然后所产生的电能被储存或用于驱动第二电动机M2旋转。因此，差动单元11(动力分配机构16)用作电控差动装置，并且例如，差动单元11被置于所谓的无级变速状态(电控CVT状态)。因而，动力传递部件18的旋转连续变化，而与发动机8的预定旋转无关。就是说，差动单元11用作传动比γ0(输入轴14的转速NIN/动力传递部件18的转速N18)从最小值γ0min连续地变化到最大值γ0max的电控无级变速器。这样，通过控制连接到动力分配机构16(差动单元11)以允许传递动力的第一电动机M1、第二电动机M2和发动机8的运转状态，动力分配机构16作为输入轴14(差动机构的输入轴的一个示例)的转速和用作输出轴的动力传递部件18(差动机构的输出轴的一个示例)的转速之间的差动状态被控制的无级变速机构工作。
用作变速单元的自动变速单元20是有级自动变速器，其构成从差动单元11到驱动轮34的动力传递路径的一部分。自动变速单元20包括单小齿轮式的第二行星齿轮组26、单小齿轮式的第三行星齿轮组28和单小齿轮式的第四行星齿轮组30。自动变速单元20是用作有级自动变速器的行星齿轮式的多速变速器。第二行星齿轮组26包括第二太阳齿轮S2、第二行星齿轮P2、第二行星架CA2和第二齿圈R2。第二行星架CA2可旋转和可回转地支承第二行星齿轮P2。第二齿圈R2经第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合。第二行星齿轮组26具有例如约“0.562”的预定传动比ρ2。第三行星齿轮组28包括第三太阳齿轮S3、第三行星齿轮P3、第三行星架CA3和第三齿圈R3。第三行星架CA3可旋转和可回转地支承第三行星齿轮P3。第三齿圈R3经第三行星齿轮P3与第三太阳齿轮S3啮合。第三行星齿轮组28具有例如约“0.425”的预定传动比ρ3。第四行星齿轮组30包括第四太阳齿轮S4、第四行星齿轮P4、第四行星架CA4和第四齿圈R4。第四行星架CA4可旋转和可回转地支承第四行星齿轮P4。第四齿圈R4经第四行星齿轮P4与第四太阳齿轮S4啮合。第四行星齿轮组30具有例如约“0.421”的预定传动比ρ4。在第二太阳齿轮S2的齿数为ZS2、第二齿圈R2的齿数为ZR2、第三太阳齿轮S3的齿数为ZS3、第三齿圈R3的齿数为ZR3、第四太阳齿轮S4的齿数为ZS4且第四齿圈R4的齿数为ZR4时，传动比ρ2为ZS2/ZR2，传动比ρ3为ZS3/ZR3，传动比ρ4为ZS4/ZR4。
在自动变速单元20中，第二太阳齿轮S2和第三太阳齿轮S3彼此一体地连接，经第二离合器C2选择性地连接至动力传递部件18，并且经第一制动器B1选择性地连接至壳体12，第二行星架CA2经第二制动器B2选择性地连接至壳体12，第四齿圈R4经第三制动器B3选择性地连接至壳体12，第二齿圈R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4彼此一体地连接并且连接至输出轴22，第三齿圈R3和第四太阳齿轮S4彼此一体地连接，并且经第一离合器C1选择性地连接至动力传递部件18。
这样，自动变速单元20和差动单元11(动力传递部件18)经由用于建立自动变速单元20的档位的第一离合器C1或第二离合器C2选择性地连接。换言之，在动力传递部件18和自动变速单元20之间的动力传递路径、即从差动单元11(动力传递部件18)到驱动轮34的动力传递路径中，第一离合器C1和第二离合器C2用作接合装置，所述接合装置在动力传递路径中的动力传递被允许的动力传递状态和动力传递路径中的动力传递被切断的动力切断状态之间选择性地切换。就是说，第一离合器C1和第二离合器C2中的至少一个被接合以使动力传递路径置于动力传递状态，或者第一离合器C1和第二离合器C2两者都被释放以使动力传递路径置于动力切断状态。
此外，自动变速单元20以执行离合器对离合器(clutch-to-clutch)变速的方式提供在各档位间基本以几何级数变化的传动比γ(＝动力传递部件18的转速N18/输出轴22的转速NOUT)，以选择性地建立各档位。在离合器对离合器变速中，释放侧接合装置被释放，接合侧接合装置被接合。例如，如图2的接合工作表所示，第一离合器C1和第三制动器B3被接合以建立具有例如以约“3.357”作为最大值的传动比γ1的第一档位，第一离合器C1和第二制动器B2被接合以建立具有小于第一档位的传动比的、例如约“2.180”的传动比γ2的第二档位，第一离合器C1和第一制动器B1被接合以建立具有小于第二档位的传动比的、例如约“1.424”的传动比γ3的第三档位，第一离合器C1和第二离合器C2被接合以建立具有小于第三档位的传动比的、例如约“1.000”的传动比γ4的第四档位。此外，第二离合器C2和第三制动器B3被接合以建立具有例如约“3.209”(介于第一档位和第二档位的传动比之间的中间值)的传动比γR的反向档位。此外，第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3被释放以将自动变速单元20置于空档“N”状态。
第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3(在下文中，当无需将它们彼此区分开来时被称作离合器C和制动器B)是作为常常用在现有的车辆自动变速器中的接合元件的液压摩擦接合装置。离合器C和制动器B中的各个例如由湿式多片型离合器(其中相互叠置的多个摩擦片由液压致动器压紧)或带式制动器(其中缠绕在转鼓的外周面上的一条或两条带的一端由液压致动器张紧)形成。离合器C和制动器B中的各个用于选择性地连接其两侧上的部件。
在如此构造的变速机构10中，用作无级变速器的差动单元11和自动变速单元20整体上构成无级变速器。此外，通过将差动单元11的传动比控制为恒定，差动单元11和自动变速单元20可构造为与有级变速器等同的状态。
具体地，差动单元11用作无级变速器，而与差动单元11串联连接的自动变速单元20用作有级变速器。这样，对于自动变速单元20的至少一个档位M，输入到自动变速单元20的转速(下文中称作自动变速单元20的输入转速)、也就是动力传递部件18的转速(下文中称作动力传递部件转速N18)无级地改变。因此，在该档位M下可获得无级的传动比范围。这样，变速机构10的总传动比γT(＝输入轴14的转速NIN/输出轴22的转速NOUT)无级地获得，并且在变速机构10中构造出无级变速器。变速机构10的总传动比γT是变速机构10的基于差动单元11的传动比γ0和自动变速单元20的传动比γ整体上建立的总传动比γT。
例如，对于如图2中的接合工作表所示的自动变速单元20的第一档位至第四档位以及反向档位中的每一个，动力传递部件转速N18无级地改变，从而对每个档位可获得无级传动比范围。这样，各个档位可无级地和连续地改变以获得相邻档位之间的传动比，从而整体上可无级地获得变速机构10的总传动比γT。
此外，差动单元11的传动比被控制为恒定，并且离合器C和制动器B被选择性地接合以选择性地建立第一档位至第四档位或反向档位中的任一个。这样，变速机构10的基本以几何级数变化的总传动比γT可逐个档位地获得。这样，变速机构10可构造为与有级变速器等同的状态。
例如，当差动单元11的传动比γ0被控制成固定在“1”时，如图2的接合工作表所示，对应于自动变速单元20的第一档位至第四档位或反向档位中的各个的变速机构10的总传动比γT可逐个档位地获得。此外，当在自动变速单元20的第四档位下差动单元11的传动比γ0被控制成固定在比“1”小的值、例如约0.7时，可获得小于第四档位的传动比的例如约“0.7”的总传动比γT。
图3的共线图能示出在由差动单元11和自动变速单元20构成的变速机构10中接合状态在各个档位间不同的旋转元件的转速之间的相对关系。图3的共线图采用由表示行星齿轮组24、26、28和30的传动比ρ之间关系的横轴和表示相对转速的纵轴构成的二维坐标系统。水平线X1表示零转速，水平线X2表示“1.0”的转速，即连接至输入轴14的发动机8的转速NE，水平线XG表示动力传递部件18的转速。
此外，对应于构成差动单元11的动力分配机构16的三个元件的三条竖直线Y1、Y2和Y3从左起表示对应于第二旋转元件(第二元件)RE2的第一太阳齿轮S1的相对转速、对应于第一旋转元件(第一元件)RE1的第一行星架CA1的相对转速及对应于第三旋转元件(第三元件)RE3的第一齿圈R1的相对转速。这些竖直线Y1、Y2和Y3之间的间隔基于第一行星齿轮组24的传动比ρ1来确定。此外，自动变速单元20的五条竖直线Y4、Y5、Y6、Y7和Y8从左起分别表示对应于第四旋转元件(第四元件)RE4的相互连接的第二太阳齿轮S2和第三太阳齿轮S3、对应于第五旋转元件(第五元件)RE5的第二行星架CA2、对应于第六旋转元件(第六元件)RE6的第四齿圈R4、对应于第七旋转元件(第七元件)RE7的相互连接的第二齿圈R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4以及对应于第八旋转元件(第八元件)RE8的相互连接的第三齿圈R3和第四太阳齿轮S4。这些竖直线Y4、Y5、Y6、Y7和Y8之间的间隔分别基于第二、第三和第四行星齿轮组26、28和30的传动比ρ2、ρ3和ρ4来确定。在共线图中的竖直线之间的关系中，当太阳齿轮和行星架之间的间隔被设定为对应于“1”的间隔时，行星架和齿圈之间的间隔被设定为对应于行星齿轮组的传动比ρ的间隔。就是说，在差动单元11中，竖直线Y1和Y2之间的间隔被设定为对应于“1”的间隔，而竖直线Y2和Y3之间的间隔被设定为对应于传动比ρ1的间隔。此外，在自动变速单元20中，对于第二、第三和第四行星齿轮组26、28和30中的各个，太阳齿轮和行星架之间的间隔被设定为对应于“1”的间隔，并且对于第二、第三和第四行星齿轮组26、28和30中的各个，行星架和齿圈之间的间隔被设定为对应于ρ的间隔。
在使用图3的共线图表示时，根据本实施例的变速机构10构造成以如此方式将输入轴14的旋转经动力传递部件18传递(输入)至自动变速单元20，即，在动力分配机构16(差动单元11)中，第一行星齿轮组24的第一旋转元件RE1(第一行星架CA1)连接至输入轴14即连接至发动机8，第二旋转元件RE2连接至第一电动机M1，而第三旋转元件(第一齿圈R1)RE3连接至动力传递部件18和第二电动机M2。此时，第一太阳齿轮S1的转速和第一齿圈R1的转速之间的关系由经过Y2与X2的交点的倾斜直线L0示出。
例如，当差动单元11被置于第一旋转元件RE1至第三旋转元件RE3能相对于彼此旋转的差动状态时，以及当由直线L0与竖直线Y3的交点表示的第一齿圈R1的转速被约束为车速V且基本恒定时，在发动机转速NE被控制为升高或降低由直线L0与竖直线Y2的交点表示的第一行星架CA1的转速时，由直线L0与竖直线Y1的交点表示的第一太阳齿轮S1的转速、也就是第一电动机M1的转速升高或降低。
此外，当第一太阳齿轮S1的转速以第一电动机M1的转速被控制成将差动单元11的传动比γ0固定在“1”的方式被调节为与发动机转速NE相等的转速时，直线L0与水平线X2重合，并且第一齿圈R1也即动力传递部件18以与发动机转速NE相同的转速旋转。或者，第一太阳齿轮S1的转速以第一电动机M1的转速被控制成将差动单元11的传动比γ0固定在小于“1”的值、例如约0.7的方式被设定为零，动力传递部件18以比发动机转速NE高的转速N18旋转。
此外，在自动变速单元20中，第四旋转元件RE4经第二离合器C2选择性地连接至动力传递部件18，并且经第一制动器B1选择性地连接到壳体12，第五旋转元件RE5经第二制动器B2选择性地连接到壳体12，第六旋转元件RE6经第三制动器B3选择性地连接到壳体12，第七旋转元件RE7连接到输出轴22，而第八旋转元件RE8经第一离合器C1选择性地连接至动力传递部件18。
在自动变速单元20中，在作为差动单元11的输出旋转部件的动力传递部件18(第三旋转元件RE3)的旋转通过接合第一离合器C1而输入到第八旋转元件RE8时，如图2和图3所示，第一离合器C1和第三制动器B3被接合。这样，输出轴22的一档(1st)转速由倾斜直线L1与竖直线Y7的交点表示。倾斜直线L1经过表示第八旋转元件RE8转速的竖直线Y8与水平线XG的交点，以及表示第六旋转元件RE6转速的竖直线Y6与水平线X1的交点。竖直线Y7表示连接到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。类似地，输出轴22的二档(2nd)转速由倾斜直线L2与竖直线Y7的交点表示。倾斜直线L2通过接合第一离合器C1和第二制动器B2而确定。竖直线Y7表示连接到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。输出轴22的三档(3rd)转速由倾斜直线L3与竖直线Y7的交点表示。倾斜直线L3通过接合第一离合器C1和第一制动器B1而确定。竖直线Y6表示连接到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。输出轴22的四档(4th)转速由水平直线L4与竖直线Y7的交点表示。水平直线L4通过接合第一离合器C1和第二离合器C2而确定。竖直线Y7表示连接到输出轴22的第七旋转元件RE7的转速。
图4示出用于控制根据本实施例的变速机构10的输入到电子控制单元80的信号和从电子控制单元80输出的信号的示例。电子控制单元80形成为包括具有CPU、ROM、RAM、输入/输出接口等的所谓微计算机，并且利用RAM的临时数据存储功能，同时根据预存储在ROM中的程序进行信号处理，由此执行驱动控制，例如与发动机8及第一和第二电动机M1和M2相关的混合动力驱动控制，以及自动变速单元20的变速控制。
如图4所示，电子控制单元80从传感器、开关等被提供以下信号：表示发动机冷却剂温度TEMPW的信号；表示变速杆52(见图6)的变速位置SP、在“M”位置下的操作次数等的信号；表示发动机转速NE即发动机8的转速的信号；表示传动比设定值的信号；发出用于M模式(手动变速运行模式)的指令的信号；表示空调的运转的信号；表示与输出轴22的转速(下文中称作输出轴转速)NOUT对应的车速V的信号；表示自动变速单元20的液压流体温度TOIL的信号；表示驻车制动器操作的信号；表示脚踏制动器操作的信号；表示催化剂温度的信号；表示加速器操作量Acc的信号，该加速器操作量是加速踏板被操作的量，对应于驾驶员所需的输出量；表示凸轮角度的信号；表示雪地模式设定的信号；表示车辆的纵向加速度G的信号；表示自动巡航运行模式的信号；表示车辆的重量(车重)的信号；表示各个驱动轮的轮速的信号；表示第一电动机M1的转速NM1(下文中称作第一电动机转速NM1)的信号；表示第二电动机M2的转速NM2(下文中称作第二电动机转速NM2)的信号；表示蓄电装置56(见图7)的充电水平(充电状态)SOC的信号，等等。
此外，还从电子控制单元80向控制发动机动力的发动机输出控制器58(见图7)输出控制信号。所述控制信号例如包括：供应给用于操作设置在发动机8的进气管60中的电子节气门62的节气门开度θTH的节气门致动器64的驱动信号；用于控制燃料喷射器66供给到进气管60或发动机8的气缸中的燃料供给率的燃料供给率信号；指示点火装置68关于发动机8的点火正时的点火信号；用于调节增压压力的增压压力调节信号；用于致动电动空调的电动空调驱动信号；用于命令电动机M1和M2启动的指令信号；用于致动变速指示器的变速位置(操作位置)指示信号；用于指示传动比的传动比指示信号；用于指示雪地模式的雪地模式指示信号；用于启动防止驱动轮在制动期间打滑的ABS致动器的ABS启动信号；用于指示M模式被选择的M模式指示信号；用于操作液压控制回路70(见图5和图7)的电磁阀(线性螺线管阀)以便控制差动单元11和自动变速单元20的液压摩擦接合装置的液压致动器的阀指令信号；用于由设在液压控制回路70中的调节阀(压力调节阀)调节管线液压(主压力)PI的信号；用于操作电动液压泵的驱动指令信号，该电动液压泵是被调节成获得管线液压PL的源压力的液压源；用于驱动电加热器的信号；以及施加到巡航控制计算机的信号。
图5是与在液压控制回路70中分别控制离合器C1和C2及制动器B1至B3的液压致动器(液压缸)AC1、AC2、AB1、AB2和AB3的操作的线性电磁阀SL1至SL5相关的回路图。
如图5所示，管线液压PL由各个线性电磁阀SL1至SL5根据来自电子控制单元80的指令信号调节为接合压力PC1、PC2、PB1、PB2和PB3，并且直接供应到各个液压致动器AC1、AC2、AB1、AB2和AB3。管线液压PL使用由被电动油泵(未示出)或发动机8驱动旋转的机械油泵产生的液压力作为源压力、例如由卸压调节阀(调节阀)调节为由加速器操作量或节气门开度表示的对应于发动机负荷等的值。
线性电磁阀SL1至SL5基本具有相同的构型。线性电磁阀SL1至SL5由电子控制单元80独立地激励或去激励，以独立地调节供应给液压致动器AC1、AC2、AB1、AB2和AB3的液压，由此控制离合器C1至C4及制动器B1和B2的接合压力PC1、PC2、PB1、PB2和PB3。然后，自动变速单元20以使得预定的接合装置接合(例如，如图2的接合工作表所示)的方式建立各个档位。此外，在自动变速单元20的变速控制中，例如，执行所谓的离合器对离合器变速。在离合器对离合器变速中，与变速有关的离合器C和制动器B的接合和释放同时被控制。
图6的视图示出用作用于手动变换多种变速位置SP的变速装置的变速操作装置50的示例。变速操作装置50例如布置在驾驶员座椅的侧面，并且包括变速杆52。变速杆52被操作以选择所述多种变速位置SP。
变速杆52被手动地操作到驻车位置“P(驻车)”、反向行驶位置“R(反向)”、空档位置“N(空档)”、自动向前行驶位置“D(驱动)”或手动向前行驶位置“M(手动)”。在驻车位置，变速机构10中即自动变速单元20中的动力传递路径被切断并被置于空档状态，并且自动变速单元20的输出轴22被锁定。反向行驶位置用于反向行驶。在空档位置，变速机构10中的动力传递路径被切断并被置于空档状态。在自动向前行驶位置，自动变速模式被建立，并且自动变速控制在变速机构10的总传动比γT的可变范围内执行，该总传动比γT的可变范围是由差动单元11的无级的传动比范围和在自动变速单元20的第一档位至第四档位的范围内经历自动变速控制的档位获得的。在手动向前行驶位置，手动变速行驶模式(手动模式)被建立，并且所谓的变速范围被设定成限制自动变速单元20中的高速侧档位。
例如，当变速杆52被手动地操作至相应的变速位置SP时，液压控制回路70被电气地切换，使得如图2的接合工作表所示的反向档位“R”、空档“N”、向前档位“D”中的档位等被建立。
在由“P”至“M”位置表示的变速位置SP中，“P”位置和“N”位置是在车辆不行驶时选择的非行驶位置，并且是由第一离合器C1和第二离合器C2选择切换到动力传递路径的动力切断状态的非驱动位置。在动力切断状态，自动变速单元20中的动力传递路径被切断，从而第一离合器C1和第二离合器C2两者都例如如图2所示地被释放，以使车辆不能被驱动。此外，“R”位置、“D”位置和“M”位置是在车辆行驶时选择的行驶位置，并且是由第一离合器C1和/或第二离合器C2选择切换到动力传递路径的动力传递状态的驱动位置。在动力传递状态，自动变速单元20中的动力传递路径被建立，从而第一离合器C1和第二离合器C2中的至少一个例如如图2的接合工作表所示地被接合，以使车辆能被驱动。
具体地，当变速杆52从“P”位置或“N”位置被手动地操作到“R”位置时，第二离合器C2被接合以将自动变速单元20中的动力传递路径从动力切断状态变为动力传递状态。当变速杆52从“N”位置被手动地操作到“D”位置时，至少第一离合器C1被接合以将自动变速单元20中的动力传递路径从动力切断状态变为动力传递状态。此外，当变速杆52从“R”位置被手动地操作到“P”位置或“N”位置时，第二离合器C2被释放以将自动变速单元20中的动力传递路径从动力传递状态变为动力切断状态。当变速杆52从“D”位置被手动地操作到“N”位置时，第一离合器C1和第二离合器C2被释放以将自动变速单元20中的动力传递路径从动力传递状态变为动力切断状态。
图7是示出电子控制单元80的控制功能的相关部分的功能框图。如图7所示，有级变速控制单元82判定自动变速单元20是否要变速，也就是，确定自动变速单元20应当变速到的档位，该判定是参照如图8所示使用车速V和自动变速单元20的输出转矩TOUT作为变量的具有升档线(实线)和降档线(点划线)的预存储关系(变速线脉谱图)基于由实际车速V和自动变速单元20的需求输出转矩TOUT作出的；然后对自动变速单元20执行自动变速控制以获得所确定的档位。
此时，有级变速控制单元82向液压控制回路70输出用于接合和/或释放与自动变速单元20的变速有关的液压摩擦接合装置的指令(变速输出指令，液压指令)，也就是用于通过释放与自动变速单元20的变速有关的释放侧接合装置及接合与自动变速单元20的变速有关的接合侧接合装置来进行离合器对离合器变速的指令，以便例如根据图2所示的接合工作表来建立档位。根据所述指令，液压控制回路70启动液压控制回路70中的线性电磁阀SL以致动与该变速有关的液压摩擦接合装置的液压致动器，以便例如通过在使接合侧接合装置接合的同时使释放侧接合装置释放来对自动变速单元20进行变速。
混合动力控制单元84使发动机8在高效运转区域内运转，同时最佳地改变发动机8和第二电动机M2之间的驱动力分配和/或由第一电动机M1的发电产生的反作用力，由此控制作为电控无级变速器的差动单元11的传动比γ0。例如，在当时的车速V下，混合动力控制单元84基于加速器操作量Acc(即驾驶员要求的输出量)计算车辆的目标(需求)输出，基于车辆的目标输出和所需的充电值计算需求的总目标输出，考虑传递损失、辅机负荷、第二电动机M2的辅助转矩等计算目标发动机输出，以获得总目标输出，然后控制发动机8以实现能够获得目标发动机输出的发动机转速NE和发动机转矩TE，并控制由第一电动机M1产生的电力的量。
例如，混合动力控制单元84考虑自动变速单元20的档位来执行上述控制，以提高动力性、燃料经济性等。这样，在混合动力控制中，为了使发动机转速NE(确定成使发动机8在高效运转区域内运转)与由车速V和自动变速单元20的档位确定的动力传递部件18的转速匹配，使差动单元11用作电控无级变速器。就是说，混合动力控制单元84确定变速机构10的目标总传动比γT，以使发动机8根据发动机8的最佳燃料消耗率曲线(燃料消耗脉谱图，关系)运转。例如，混合动力控制单元84确定变速机构10的目标总传动比γT，以获得用于产生实现目标输出(总目标输出，需求驱动力)所需的发动机输出的发动机转矩TE和发动机转速NE。最佳燃料消耗率曲线由图9中的发动机转速NE和发动机8的输出转矩(发动机转矩)的二维坐标系统中的虚线示出。最佳燃料消耗率曲线是通过实验获得的并且被预先存储以便满足无级变速行驶模式下的驾驶性能和燃料经济性两者。然后，混合动力控制单元84考虑自动变速单元20的档位控制差动单元11的传动比γ0，以获得目标总传动比γT，然后将总传动比γT控制在其可变范围内。
此时，混合动力控制单元84将由第一电动机M1产生的电能经逆变器54供应到蓄电装置56或第二电动机M2。这样，发动机8的动力的主要部分机械地传递到动力传递部件18。另一方面，发动机8的动力的一部分被消耗以供第一电动机M1发电并被转换成电能，该电能经逆变器54供应到第二电动机M2以驱动第二电动机M2，由此从第二电动机M2传递到动力传递部件18。从电能的产生到第二电动机M2中的消耗，相关的装置构成电气路径，该电气路径将发动机8的动力的一部分转换为电能，然后将电能转换为机械能。
此外，混合动力控制单元84通过差动单元11的电控CVT功能控制第一电动机转速NM1和/或第二电动机转速NM2以将发动机转速NE保持为基本恒定或将发动机转速NE控制为选定的转速，而不论车辆是停止还是运行。换言之，混合动力控制单元84将发动机转速NE保持为基本恒定或将发动机转速NE控制为选定的转速，同时能够将第一电动机转速NM1和/或第二电动机转速NM2控制为选定的转速。
例如，如从图3的共线图可明显看出，当混合动力控制单元84在车辆行驶时增大发动机转速NE时，混合动力控制单元84将约束于车速V(驱动轮34)的第二电动机转速NM2保持为基本恒定，同时升高第一电动机转速NM1。此外，当混合动力控制单元84在自动变速单元20进行变速时将发动机转速NE保持为基本恒定时，随着自动变速单元20变速，混合动力控制单元84在沿与第二电动机转速NM2改变的方向相反的方向改变第一电动机转速NM1的同时将发动机转速NE保持为基本恒定。
此外，混合动力控制单元84向发动机输出控制器58单独地或结合地不仅输出用于使节气门致动器64打开或关闭电子节气门62以进行节气门控制的指令，还输出用于使燃料喷射器66控制燃料喷射率和/或燃料喷射正时以进行燃料喷射控制的指令和用于使点火装置68如点火器控制点火正时以进行点火正时控制的指令，由此控制发动机输出控制器58以产生需求发动机输出，从而控制发动机8的输出。
例如，混合动力控制单元84基本上通过参考预存储的关系(未示出)基于加速器操作量Acc驱动节气门致动器64，并执行节气门控制以使节气门开度θTH随着加速器操作量Acc的增大而增大。此外，发动机输出控制器58不仅根据来自混合动力控制单元84的指令由用于节气门控制的气门致动器64控制电子节气门62的打开和关闭，还例如由用于燃料喷射控制的燃料喷射器66控制燃料喷射和/或由用于点火正时控制的点火装置68如点火器控制点火正时，以执行发动机转矩控制。
此外，混合动力控制单元84能够通过差动单元11的电控CVT功能(差动作用)执行电机运行模式，而不论发动机8是停机还是怠速。例如，混合动力控制单元84在较低的输出转矩TOUT区域、也就是低发动机转矩TE区域(其中发动机效率通常低于高转矩区域)内或者在车速较低的区域、也就是低负载区域内执行电机运行模式。此外，在电机运行模式下，混合动力控制单元84例如通过将第一电动机M1置于无负载状态而将第一电动机转速NM1控制在负转速以怠速旋转，并且在必要时通过差动单元11的电控CVT功能(差动作用)将发动机转速NE保持为零或基本为零，以便通过抑制停机的发动机8的拖滞(drag)来提高燃料经济性。
此外，即使在发动机运行区域内，混合动力控制单元84也将来自第一电动机M1的电能经上述电气路径供应到第二电动机M2和/或将来自蓄电装置56的电能供应到第二电动机M2，然后驱动第二电动机M2以向驱动轮34施加转矩。通过这样做，混合动力控制单元84能够进行所谓的转矩辅助以用于辅助发动机8的动力。
此外，混合动力控制单元84将第一电动机M1置于无负载状态以自由旋转或怠速，以便能使差动单元11无法传递转矩，这等同于差动单元11中的动力传递路径被切断并且没有转矩从差动单元11输出的状态。就是说，混合动力控制单元84将第一电动机M1置于无负载状态以便能将差动单元11设定在差动单元11的动力传递路径被电气地切断的空档状态。
此外，在加速器关闭状态下的滑行运行期间或在用脚踏制动器制动期间，混合动力控制单元84用作再生控制单元，其驱动第二电动机M2旋转以利用车辆的动能作为发电机工作，就是说，将从驱动轮34传递的驱动力倒转回发动机8侧，然后用电能即由第二电动机产生的电流经逆变器54对蓄电装置56充电，以提高燃料经济性。再生控制被控制成获得例如基于蓄电装置56的充电状态SOC和用于获得与制动踏板操作量对应的制动力的液压制动器制动力的制动力分配而确定的再生量。
顺便提及，通常，当自动变速单元20变速时，执行转矩降低控制以消除在惯性阶段产生的惯性转矩，以便减小变速冲击。此处，在本实施例中，可通过降低与差动单元11连接的第一电动机M1或第二电动机M2的转矩来执行转矩降低控制。图13是共线图的局部视图(图3的左侧)，示出图3所示的共线图中的差动单元11的旋转状态。
图13所示的实线示出稳定运行期间的差动单元11的旋转状态。在图13所示的状态下，差动单元11主要由发动机8的驱动力来驱动。发动机8的驱动力的主要部分机械地传递到动力传递部件18。通过驱动第一电动机M1旋转，发动机8的驱动力的一部分被转换为电能。然后，第二电动机M2由该电能驱动以辅助发动机动力。就是说，在发动机8和第二电动机M2中产生沿向前方向的驱动转矩，而在第一电动机M1中产生由发电引起的反作用转矩。
在图13所示的旋转状态下，当自动变速单元20变速时，随着变速进入惯性阶段，电动机(主要是第二电动机M2)执行转矩降低控制。例如，通过减小供应给第二电动机M2的驱动电流、即通过减小从第二电动机M2输出的驱动力来执行转矩降低控制。这样，在由第一电动机M1产生的电力中，供应给第二电动机M2的电力的百分比降低，而供应给蓄电装置56的电力的百分比升高。此外，未由第二电动机M2消除的转矩降低量通过升高发动机转速NE即通过使用发动机8的惯性来消除。此处，在蓄电装置56的充电状态SOC处在控制目标范围外时，电动机(下文中在不必将第一电动机M1和第二电动机M2彼此区分开来时称作电动机)的驱动和发电受到限制。例如，在充电装置SOC到达控制上限即过充电区域时，由第一电动机M1产生的电力量受到限制，并且由第二电动机M2降低的转矩量也受到限制。这样，为了降低由第一电动机M1产生的电力量，第一电动机M1的反作用转矩降低。但是，根据第一电动机M1的反作用转矩的降低，如图13的虚线所示，第一电动机M1的转速NM1和发动机转速NE变得较高，且由此，存在发动机转速NE可能到达高转速区域的可能性。此外，在发动机转速NE升高到高转速区域附近的转速时，为了降低发动机转速NE，电子节气门62例如自动关闭(燃料切断)以限制发动机转矩。这样，存在会发生发动机转矩波动即变速冲击的可能性。
于是，在本实施例中，在自动变速单元20进行变速时，发动机上限设定单元86被致动以在发动机转速NE在由电动机进行的转矩降低控制期间增大时预先限制转速NE的上限NMAX。具体地，发动机转速NE的上限NMAX被设定为比未进行变速时的上限NMAX(通常的上限)低的值。在下文中，主要说明发动机上限设定单元86的控制工作。
返回参照图7，当自动变速单元20进行变速时，发动机上限设定单元86在发动机转速NE由于由电动机(第二电动机M2)进行的转矩降低控制而增大时预先限制发动机转速NE的上限NMAX。发动机上限设定单元86基于各种判定单元(例如，变速判定单元88、发动机延迟禁止判定单元90、转矩降低量判定单元92和发动机旋转判定单元94)的判定结果而被适当地致动。
变速判定单元88判定自动变速单元20是否进行变速。变速判定单元88例如基于车辆状态是否跨越图8所示的预存储的变速线脉谱图中的升档线或降档线或者是否从有级变速控制单元82输出变速指令信号，来判定自动变速单元20是否变速。
发动机延迟禁止判定单元90判定延迟控制是否被禁止。在延迟控制中，发动机8的点火正时被延迟以减小发动机8的驱动力。发动机延迟禁止判定单元90例如基于发动机8的冷却剂温度是否低于预定温度或催化剂温度是否高于预定温度，来判定发动机8的延迟控制是否被禁止。此处，当判定出发动机8的延迟控制被禁止时，由电动机执行转矩降低控制。然后，发动机上限设定单元86在发动机8的延迟控制被禁止时(在转矩限制被禁止时)切换发动机转速NE的上限NMAX。此外，当发动机8的延迟控制被允许时，优选通过经发动机8的延迟控制降低转矩来进行自动变速单元20进行变速时的转矩降低控制。应注意，发动机8的延迟控制是高响应性的，并且允许大转矩降低，从而发动机8的延迟控制适于在自动变速单元20进行变速时的转矩降低控制。
当自动变速单元20变速时，转矩降低量判定单元92确定所需的转矩降低量，并且判定转矩降低量是否大于预定阈值。所需的转矩降低量例如基于自动变速单元20的变速模式、输出轴22的输出轴转速NOUT等被预先确定。转矩降低量判定单元92判定转矩降低量是否大于预定阈值。此处，该阈值通过实验或理论预先设定，并且例如设定为比能由第一电动机M1和第二电动机M2消除(吸收)的转矩降低量大的值。然后，基于转矩降低量判定是否切换上限NMAX。具体地，当转矩降低量超过预定阈值时，发动机上限设定单元86被致动，即，上限NMAX被切换。
发动机旋转判定单元94判定自动变速单元20开始变速时的发动机转速NE是否高于预定转速。应注意，该预定转速通过实验或理论预先设定，并且例如设定为一边界值附近的值，在该边界值，在发动机8以预定转速旋转的状态下在自动变速单元20变速时发动机转速NE不可能超过预定发动机转速NE的上限NMAX。然后，基于自动变速单元20开始变速时的发动机转速NE判定是否切换上限NMAX。具体地，当发动机转速NE超过预定转速时，发动机上限设定单元86被致动，即，上限NMAX被切换。应注意，该预定转速可例如基于由转矩降低量判定单元92确定的转矩降低量、变速模式等而改变。
充电/放电极限判定单元96判定蓄电装置56的充电状态SOC是否处于蓄电装置56的充电和放电受限制的预定范围内。当充电状态SOC处于上述范围内时，充电/放电极限判定单元96基于充电状态SOC确定预定的充电/放电极限。例如，随着充电状态SOC增加，充电率受到限制，即，由电动机产生的电力的容许量受到限制。然后，充电/放电极限判定单元96基于充电状态SOC确定容许发电量(充电/放电极限)。
当变速判定单元88判定出自动变速单元20进行变速、发动机延迟禁止判定单元90判定出发动机8的延迟控制被禁止、转矩降低量判定单元92判定出转矩降低量大于预定阈值及发动机旋转判定单元94判定出发动机转速NE高于预定转速时，发动机上限设定单元86被致动。
发动机上限设定单元86基于上述判定单元的判断结果将发动机转速NE的上限NMAX切换为期望值。图10是变速期间发动机转速NE的上限NMAX的示例，该上限NMAX由发动机上限设定单元86切换。应注意，当自动变速单元20未进行变速时，上限NMAX例如设定为约5200rpm。这样，如图10所示，所切换的上限值NMAX被设定为比通常的上限(5200rpm)低的值。此外，如图10所示，上限NMAX基于自动变速单元20的变速模式被切换。例如，当自动变速单元20从第一档位升档至第二档位时，上限NMAX被设定为4700rpm(当电池极限为30kw时)，这是比较高的。另一方面，当自动变速单元20从第四档位降档为第二档位时，上限NMAX被设定为4000rpm(当电池极限为30kw时)，这是比较低的。换言之，在各种变速模式之中，在变速模式基于传动比差异等而具有较大的发动机转速增大量时，发动机转速的上限NMAX降低。
此外，如图10所示，在由第一电动机M1产生的电力的容许量(电池极限，充电/放电极限)降低时，上限NMAX被限制为较低值。就是说，发动机上限设定单元86确定由充电/放电极限判定单元96允许的发电量(电池极限，充电/放电极限)，然后例如如图10所示基于所确定的发电量确定上限NMAX。
此处，不仅可基于变速模式和发电容许量、还可基于其它参数将上限NMAX切换为期望值。例如，可基于转矩降低量切换上限值NMAX。具体地，当自动变速单元20变速时，随着由转矩降低量判定单元92确定的转矩降低量增大，在转矩降低控制期间发动机转速NE的增大量增大。这样，例如，随着转矩降低量增大，上限NMAX相对于通常的上限降低更大量。
此外，可以例如基于来自发动机8的输入转矩判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，并且可以基于输入转矩将上限NMAX切换为期望值。例如，当自动变速单元20进行变速时，随着输入转矩增大，发动机转速NE的增大量增大。这样，当输入转矩超过通过实验预先设定的阈值时，发动机上限设定单元86被致动。此外，发动机上限设定单元86基于输入转矩将上限NMAX切换为期望值。具体地，例如，随着输入转矩增大，发动机上限设定单元86使上限NMAX相对于通常的上限降低更大量。
此外，可以例如基于车速判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，并且可以基于车速将上限NMAX切换为期望值。例如，在自动变速单元20开始变速时当车速高时，发动机转速NE处于较高转速区域内。这样，在变速期间，发动机转速NE很可能变为高转速。于是，预先确定用于判断是否致动发动机上限设定单元86的车速阈值，并且当车速超过阈值时，发动机上限设定单元86被致动。此外，发动机上限设定单元86基于车速将上限NMAX切换为期望值。具体地，例如，随着车速增大，发动机上限设定单元86使上限NMAX相对于通常的上限降低更大量。
此外，可以例如基于加速器操作量判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，并且可以基于加速器操作量将上限NMAX切换为期望值。例如，当自动变速单元20进行变速时，随着加速器操作量增大，发动机转速NE的增大量增大。这样，当加速器操作量超过通过实验预先设定的阈值时，发动机上限设定单元86被致动。此外，发动机上限设定单元86基于加速器操作量将上限NMAX切换为期望值。具体地，例如，随着加速器操作量增大，发动机上限设定单元86使上限NMAX相对于通常的上限降低更大量。
此外，发动机上限设定单元86能够例如基于发动机8的超速判定转速切换上限值NMAX。当发动机8的超速判定转速例如基于发动机8的冷却剂温度而改变时，上限NMAX被相应地切换为期望值。例如，当超速判定转速随着冷却剂温度的升高而降低时，发动机上限设定单元86使上限NMAX相应地降低。
如上所述，可基于上述参数切换上限值NMAX。此处，不仅可基于所述参数的每一个独立地设定上限NMAX，还可基于上述参数之中被选定的参数预先设定二维或更多维的上限切换脉谱图(或关系表达式)，然后发动机上限设定单元86基于所述上限切换脉谱图(或关系表达式)综合地设定上限NMAX。
图11的流程图示出电子控制单元80的控制工作的相关部分，即防止在自动变速单元20变速时发动机转速NE到达高转速区域的控制工作。该流程图以例如约数毫秒到数十毫秒的极短时间间隔重复执行。
首先，在对应于变速判定单元88的步骤SA1中，判定自动变速单元20是否正在进行变速。当在SA1中作出否定判定时，在SA6中将发动机转速NE的上限设定为通常的上限(例如，约5200rpm)。此处，发动机转速NE的通常的上限NMAX基于发动机8的规格来设定，并且设定为例如考虑由于发动机8的高速旋转导致的耐久性降低而得到的转速。应注意，当发动机转速NE超过上限NMAX时，发动机8的燃料切断自动进行以降低发动机转速。当在SA1中作出肯定判定时，在对应于发动机延迟禁止判定单元90的SA2中判定发动机8的延迟控制是否被禁止。当在SA2中作出否定判定时，判定为可以由发动机8的延迟控制降低转矩，并且在SA6中将上限NMAX设定为通常的上限NMAX。
另一方面，当在SA2中作出肯定判定时，在对应于转矩降低量判定单元92的SA3中判定在自动变速单元20变速时所需的转矩降低量是否大于预定阈值。当在SA3中作出否定判定时，判定为可以通过使用第二电动机M2进行的转矩降低控制来降低转矩，并且在SA6中将上限NMAX设定为通常的上限NMAX。当在SA3中作出肯定判定时，在对应于发动机旋转判定单元94的SA4中判定自动变速单元20开始变速时的发动机转速NE是否高于预定转速。当在SA4中作出否定判定时，判定为即使在发动机转速NE由于自动变速单元20变速而增大时发动机转速NE也不会到达上限NMAX，并且在SA6中将上限NMAX设定为通常的上限NMAX。
另一方面，当在SA4中作出肯定判定时，在对应于发动机上限设定单元86的SA5中，例如基于自动变速单元20的变速模式、由充电/放电极限判定单元96允许的发电量(充电/放电极限)等将发动机转速NE的上限NMAX设定为期望值。
图12的时序图示出电子控制单元80的控制工作的相关部分，即防止在自动变速单元20变速时发动机转速到达高转速区域的控制工作。应注意，图12示出例如通过压下加速踏板而引起的动力接通(power on)降档。
在时刻t1，当自动变速单元20基于自动变速单元20的变速判定而开始变速时，发动机转速NE的上限NMAX立即被设定为由虚线表示的转速。就是说，时刻t1对应于图12所示的流程图中的步骤SA1，并且此后不久，立即执行步骤SA2到SA6。然后，在时刻t2，当自动变速单元20的惯性阶段开始时，第二电动机M2的转速NM2增大。然后，在时刻t3，随着惯性阶段的进行，发动机转速NE本将进一步增大。但是，发动机转速NE的上限NMAX如虚线所示地被设定，例如通过控制第一电动机M1的转速来限制发动机转速NE的增大。然后，在时刻t4，根据自动变速单元20的变速开始进行转矩降低控制。具体地，在时刻t4到时刻t5之间，如实线所示，来自第二电动机M2的输出转矩降低，以执行转矩降低。此时，当蓄电装置56的充电状态SOC超出受限制范围时，由第一电动机M1产生的电力量受到限制。就是说，第二电动机M2的转矩降低量如虚线所示地受到限制，并且由第一电动机M1产生的电力量受到限制。据此，转矩降低量的不能由第一电动机M1和第二电动机M2消除的其余部分将通过增大发动机转速NE而被消除。具体地，通过降低第一电动机M1的反作用转矩(用于降低发电量)，发动机转速NE增大以消除转矩降低量的其余部分。应注意，在执行转矩降低控制的时刻t4，发动机转速NE的上限NMAX回到通常的上限(例如，约5200rpm)。换言之，第一电动机M1对发动机转速NE的控制(发动机转速NE被控制在上限内)终止。
此处，当第一电动机M1对发动机转速NE的控制终止时，发动机转速NE在时刻t4和时刻t5之间增大。此时，在转矩降低控制开始前(时刻t1和时刻t4之间)，发动机转速NE的上限NMAX被预先限制为比通常的上限低的值。这样，可防止转矩降低控制期间(时刻t4和时刻t5之间)的发动机转速NE到达通常的上限(例如，约5200rpm)。然后，在时刻t5，当自动变速器20完成变速时，再次使用第一电动机M1执行发动机转速控制。然后，例如，当发动机转速NE在时刻t6增大到通常的上限NMAX时，第一电动机M1抑制发动机转速NE的增大。
如上所述，根据本实施例，在自动变速单元20进行变速时，当发动机转速NE由于第一电动机M1和第二电动机M2的转矩降低控制而增大时，预先限制发动机转速NE的上限NMAX的发动机上限设定单元86抑制发动机转速NE的增大，从而防止发动机转速NE到达高转速区域。此外，据此，防止了例如通过关闭电子节气门62进行的发动机转矩限制。这样，能防止与发动机转矩限制有关的变速冲击。
此外，根据本实施例，当发动机8的转矩限制被禁止时，发动机上限设定单元86切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，当发动机转矩限制被禁止时，就是说，当发动机转速NE趋于到达高转速区域时，发动机转速NE的上限NMAX被切换为期望值。这样，即使在发动机转速NE随着自动变速单元20的变速的进行而增大时，也有效地防止了发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于自动变速单元20开始变速时的发动机转速NE判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，当自动变速单元20开始变速时的发动机转速NE处于高转速区域内时，上限NMAX被切换为期望值。这样，即使在发动机转速NE随着自动变速单元20的变速的进行而增大时，也有效地防止了发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，当自动变速单元20开始变速时的发动机转速NE处于低转速区域内时，即使在上限NMAX不被切换时发动机转速NE也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
此外，根据本实施例，基于在自动变速单元20变速时所需的转矩降低量判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，当所需的转矩降低量大大高于能由第一电动机M1和第二电动机M2确保的转矩降低量时，上限NMAX被切换为期望值。这样，即使在发动机转速NE随着自动变速单元20的变速的进行而增大时，也有效地防止了发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，当所需的转矩降低量能充分地由第一电动机M1和第二电动机M2确保时，即使在上限NMAX不被切换时发动机转速NE也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
此外，根据本实施例，基于来自发动机8的输入转矩判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，当来自发动机8的输入转矩大时，由于在自动变速单元20变速时发动机转速NE趋于到达高转速区域，所以上限NMAX被切换为期望值。这样，即使在发动机转速NE随着自动变速单元20的变速的进行而增大时，也有效地防止了发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，当输入转矩小时，即使在上限NMAX不被切换时发动机转速NE也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
此外，根据本实施例，基于车速判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，当车速处于高车速区域内时，转矩降低量大，因而发动机转速趋于到达高转速区域。于是，通过将上限NMAX切换为期望值，能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，当车速处于低车速区域内时，转矩降低量小。这样，即使在上限NMAX不被切换时发动机转速NE也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，降低了由于上述控制而引起的控制负荷。
此外，根据本实施例，基于蓄电装置56的充电/放电极限判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，当蓄电装置56的充电状态SOC超过充电极限时，由第一电动机M1或第二电动机M2进行的发电受到限制。据此，能由第二电动机M2确保(消除)的转矩降低量受到限制。这样，发动机转速NE增大并趋于到达高转速区域。但是，通过将上限NMAX预先切换为期望值，能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，当由第一电动机M1和第二电动机M2进行的发电未受限制并且能由第二电动机M2充分地确保(消除)转矩降低量时，即使在上限NMAX不被切换时发动机转速NE也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
此外，根据本实施例，基于加速器操作量判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，当加速器操作量大时，在自动变速单元20变速时发动机转速NE趋于到达高转速区域。于是，通过将上限NMAX切换为期望值，能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，当加速器操作量小时，即使在上限NMAX不被切换时发动机转速NE也不会到达高转速区域，因而上述控制不会进行。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
此外，根据本实施例，基于自动变速单元20的变速模式判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX，从而上限NMAX被适当地切换。例如，对于在自动变速单元20变速时具有大的转速变化的变速的情况，在自动变速单元20变速时发动机转速NE趋于到达高转速区域。在上述情况下，通过将上限NMAX切换为期望值，能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。另一方面，对于不会使发动机转速NE增大到高转速区域的变速的情况，上述控制不会进行。这样，能防止由不必要地抑制发动机旋转而导致的驱动力降低。
此外，根据本实施例，基于在自动变速单元20进行变速时所需的转矩降低量切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于转矩降低量将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。例如，上限NMAX在转矩降低量增大时减小，从而能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于来自发动机8的输入转矩切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于输入转矩将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。例如，上限NMAX随着输入转矩增大而减小，从而能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于车速切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于车速将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。例如，上限NMAX随着车速增大而减小。这样，能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于蓄电装置56的充电/放电极限切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于蓄电装置56的充电/放电极限将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于加速器操作量切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于加速器操作量将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。例如，上限NMAX随着加速器操作量增大而减小，从而能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于自动变速单元20的变速模式切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于自动变速单元20的变速模式将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。例如，对于自动变速单元20的趋于使发动机转速NE到达高转速区域的变速，上限NMAX减小。这样，能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
此外，根据本实施例，基于发动机的超速判定转速切换发动机转速NE的上限NMAX。这样，基于超速判定转速将上限NMAX切换为期望值，并且能有效地防止发动机转速NE到达高转速区域。
参照附图说明了本发明的实施例；但是，本发明的所述方面也可应用于其它实施例。
例如，在上述实施例中，基于自动变速单元20的变速模式和以蓄电装置56的充电状态SOC为基础的发电容许量来确定发动机转速NE的上限NMAX。作为替换，也可附加地考虑上述转矩降低量、输入转矩、车速、加速器操作量等来设定发动机转速NE的上限NMAX。换言之，选定从上述参数中选择的参数，预先通过实验设定具有这些参数的组合的二维或多维上限切换脉谱图等等，然后可基于上限切换脉谱图确定上限NMAX。应注意，可基于一个参数、例如仅基于转矩降低量来确定上限NMAX。
此外，在上述实施例中，上限NMAX的具体值只是示例，并且在必要时可基于所使用的发动机8、自动变速单元20等的规格而改变。
此外，在上述实施例中，基于自动变速单元20的各种变速模式切换上限NMAX；但是，可根据变速模式将上限设定为通常的上限，即，上限可不根据变速模式来切换。这样，基于自动变速单元20的变速模式，判定发动机上限设定单元86是否切换上限NMAX。
此外，在上述实施例中，充电/放电极限判定单元96判定蓄电装置56的充电状态SOC是否处于蓄电装置56的充电和放电受到限制的预定范围内，并且当充电状态SOC处于该范围内时，基于充电状态SOC确定预定的充电/放电极限。但是，例如，可基于充电状态SOC是否处于受限范围内作出是否切换上限NMAX的判定。
此外，在上述实施例中，差动单元11用作传动比γ0从最小值γ0min连续变化到最大值γ0max的电控无级变速器。作为替换，例如，本发明的方面也可应用于传动比γ0不连续变化而是使用差动作用以有级方式有意变化的差动单元11。
此外，在上述实施例中，差动单元11可包括为动力分配机构16配设以限制差动作用的差动限制装置，从而至少作为向前双速有级变速器工作。
此外，在根据上述实施例的动力分配机构16中，第一行星架CA1连接到发动机8，第一太阳齿轮S1连接到第一电动机M1，第一齿圈R1连接到动力传递部件18；但是，这些元件的连接关系不受特定限制。作为替换，发动机8、第一电动机M1和动力传递部件18可连接到第一行星齿轮组24的三个元件CA1、S1和R1中的任意元件。
此外，在上述实施例中，发动机8直接连接到输入轴14。但是，仅仅必要的是发动机8例如经齿轮、带等操作性地连接到输入轴14，并且发动机8无需与输入轴14共轴布置。
此外，在上述实施例中，第一电动机M1和第二电动机M2与输入轴14同心布置，第一电动机M1连接到第一太阳齿轮S1，第二电动机M2连接到动力传递部件18；但是，它们的布置不必限制于此。作为替换，例如可经齿轮、带、减速齿轮等，第一电动机M1操作性地连接第一太阳齿轮S1，第二电动机M2操作性地连接到动力传递部件18。
此外，在上述实施例中，诸如第一离合器C1和第二离合器C2的液压摩擦接合装置可由磁粉式接合装置、电磁式接合装置或机械接合式装置如动力(磁粉)离合器、电磁离合器和恒啮合牙嵌式离合器形成。例如，当液压摩擦接合装置是电磁式离合器时，液压控制回路70不由用于切换油路的阀装置形成，而是由切换电磁离合器的电指令信号回路的切换装置、电磁切换装置等形成。
此外，在上述实施例中，可行的是，自动变速单元20经动力传递部件18串联连接到差动单元11，与输入轴14并行地设置中间轴，并且自动变速单元20在该中间轴上同心布置。在这种情况下，差动单元11和自动变速单元20彼此连接以允许动力例如经作为动力传递部件18的一组传递部件如副轴齿轮对、链轮和链条被传递。
此外，用作根据上述实施例的差动机构的动力分配机构16可例如为差动齿轮单元，在该差动齿轮单元中由发动机驱动旋转的小齿轮和与该小齿轮啮合的一对锥齿轮操作性地连接到第一电动机M1和动力传递部件18(第二电动机M2)。
此外，根据上述实施例的动力分配机构16由一个行星齿轮组形成。作为替换，动力分配机构16可由两个或更多个行星齿轮组形成，并且在非差动状态(有级变速状态)下可用作三个或更多个档位的变速器。此外，每个行星齿轮组不限于单小齿轮式。作为替换，每个行星齿轮组可以是双小齿轮式。此外，当动力分配机构16也由这样的两个或更多个行星齿轮组形成时，也可行的是，发动机8、第一和第二电动机M1和M2以及动力传递部件18连接到这些行星齿轮组的旋转元件以使动力可传递，并且连接到旋转元件的离合器C和制动器B被控制成在有级变速和无级变速之间切换。
此外，在上述实施例中，发动机8和差动单元11彼此直接连接；但是，它们不必彼此直接连接。作为替换，发动机8可经离合器连接到差动单元11。
此外，在上述实施例中，差动单元11与自动变速单元20串联连接；但是，该构型不特别受限于此。作为替换，本发明的方面也可适用，只要该构型具有用变速机构10整体上执行电差动的功能和以与用变速机构10整体上执行的电差动变速不同的原理进行变速的功能，并且这些功能不必在机械上彼此独立。此外，差动单元11和自动变速单元20的布置位置和顺序也不受特别限制，差动单元11和自动变速单元20可自由地布置。此外，本发明的方面也可应用于这样的变速机构，其既具有执行电差动的功能，又具有即使在该变速机构具有部分重叠或完全重叠的构型时也进行变速的功能。
此外，在上述实施例中，四档变速器用于自动变速单元20；但是，自动变速单元20的档位数量不限于四个。而是，例如，自动变速单元20的档位数量可自由地改成五个等等。此外，自动变速单元20的连接关系不特别限制于在上述实施例中所述的构型。而是，其可自由改变。
应注意，上述实施例仅为示例性的；本发明的方面能基于本领域技术人员的知识以具有变型或改进的各种形式实施。

Claims (16)

1.一种车辆动力传递系统的控制器，所述车辆动力传递系统包括电差动单元(11)和变速单元(20)，所述电差动单元包括具有输入轴(14)和输出轴的差动机构(16)以及电动机(M1，M2)，并且允许通过控制与所述差动机构(16)的旋转元件连接的所述电动机(M1，M2)的运转状态来控制与发动机(8)连接的所述输入轴(14)的转速和所述输出轴的转速之间的差动状态，所述变速单元布置在所述电差动单元(11)和驱动轮(34)之间的动力传递路径中，并且所述车辆动力传递系统将所述发动机(8)的动力传递至所述驱动轮(34)，所述控制器的特征在于包括：
发动机上限设定装置(86)，当所述变速单元(20)进行变速时，所述发动机上限设定装置(86)在所述发动机(8)的转速(NE)由于由所述电动机(M1，M2)进行的转矩降低控制而增大时预先限制所述发动机(8)的转速(NE)的上限(NMAX)。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
当所述发动机(8)的转矩限制被禁止时，所述发动机上限设定装置(86)切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于在所述变速单元(20)开始变速时所述发动机(8)的转速(NE)作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于在所述变速单元(20)变速时所需的转矩降低量作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于来自所述发动机(8)的输入转矩作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于车速作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
7.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于蓄电装置(56)的充电/放电极限作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于加速器操作量作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于所述变速单元(20)的变速模式作出关于所述发动机上限设定装置(86)是否切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)的判定。
10.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于在所述变速单元(20)变速时所需的转矩降低量切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
11.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于来自所述发动机(8)的输入转矩切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
12.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于车速切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
13.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于蓄电装置(56)的充电/放电极限切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
14.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于加速器操作量切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
15.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于所述变速单元(20)的变速模式切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
16.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
基于所述发动机(8)的超速判定转速切换所述发动机(8)的转速(NE)的所述上限(NMAX)。
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